CN109643969B - 桥式变流器和多相电机 - Google Patents

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Abstract

一种用于多相电机的桥式变流器具有串联连接的多个桥式单元。每个桥式单元具有控制器。桥式变流器包括传感器，该传感器可操作以向至少一个控制器提供换向信号。多相电机具有多个定子绕组和桥式变流器，该桥式变流器具有串联连接的多个桥式单元。每个桥式单元具有控制器。桥式变流器包括传感器，该传感器可操作以向至少一个控制器提供换向信号。

Description

桥式变流器和多相电机
技术领域
本申请总体涉及电机，并且更具体地但非排他地涉及无刷电机。
背景技术
诸如电动机和发电机之类的电机仍然是感兴趣的领域。一些现有系统相对于某些应用具有各种缺点、不足以及劣势。例如，在一些电机中，可以降低开关成本和复杂性。因此，仍然需要在这一技术领域做出进一步贡献。
发明内容
本发明的一个实施例是一种用于多相电机的独特的桥式变流器。另一实施例是一种独特的多相电机。其他实施例包括用于电机和功率变流器的装置、系统、设备、硬件、方法和组合。根据本文中所提供的描述和附图，本申请的其他实施例、形式、特征、方面、益处和优点将变得显而易见。
附图说明
图1示意性地描绘了根据本发明的实施例的电机的非限制性示例的一些方面。
图2示意性地图示了根据本发明的实施例的桥式变流器的非限制性示例的一些方面。
图3示意性地图示了根据本发明的实施例的桥式单元的非限制性示例的一些方面。
具体实施方式
为了促进对本发明原理的理解，现在参考附图中所图示的实施例，并且将使用特定语言来描述这些实施例。然而，将理解的是，并非因此旨在限制本发明的范围。本发明所涉及领域的技术人员通常会想到所描述的实施例的任何改变和进一步修改、以及如本文中所描述的本发明的原理的任何进一步应用。
参考附图，特别是图1，示意性地描绘了根据本发明的实施例的电机10的非限制性示例的一些方面。在一种形式中，电机10是多相变速永磁电动机。在其他实施例中，电机10可以是电动机和/或发电机，并且可以是任何类型的电机，诸如开关磁阻电动机或感应电动机，或者任何其他类型的电动机、发电机或电动机/发电机。在各种实施例中，电机10可以是径向磁通机、轴向磁通机、或具有三维(3D)磁通路径的机器。电机10包括轴12、具有永磁体(极)16的转子14、具有定子绕组20的定子18、壳体22、以及轴承24。轴12和转子14围绕旋转轴线26旋转，该旋转轴线限定了轴向方向28。
轴12被构造为支撑转子14，并且对来自转子14的径向载荷以及轴向或推力载荷做出反应。在一种形式中，轴12可操作以从电机10传递机械动力作为电机10的输出。在其他实施例中，轴12可操作以向电机10传递机械动力和/或从电机10传递机械动力。轴12由轴承24轴向和径向地定位。轴12和轴承24限定旋转轴线26和对应的轴向方向28。
转子14和定子18彼此磁连通。转子14/极16和定子18中的每一个具有这样的结构，该结构可操作以将磁通量朝向彼此引导并且引导来自彼此的磁通量。在一些实施例中，转子14可以包括其他可操作磁通量源，例如，汇流条、绕组或两者，其与永磁体16结合或代替永磁体16。在一种形式中，永磁体16是表面贴装铁氧体磁体。在其他实施例中，可以采用其他配置和/或组合物，例如，包括嵌入配置和/或稀土磁体组合物。
定子绕组20设置在定子18中的通道30内。在一种形式中，定子绕组20是铜导体。在其他实施例中，除铜之外或代替铜，可以使用铝和/或其他导体材料。绕组20被构造为用于与极16磁连通。在一种形式中，通道30是线性的，并且在轴向方向28上延伸穿过定子18的长度。在其他实施例中，通道30可以是倾斜的，可以是径向通道，或者可以是具有中心线的通道，该中心线在轴向方向、径向方向和周向方向中的任何两个或更多个方向上延伸穿过定子18的全部或部分。在一些实施例中，除了通道30之外，定子18还可以包括其他通道，例如，冷却通道或其他通道。在一些实施例中，通道30还可以被构造为允许冷却介质流经其中。
在一种形式中，轴承24安装在壳体22的端板32中并由端板32支撑。在其他实施例中，轴承24可以经由壳体22的一个或多个其他结构和/或整体特征而被安装并耦合到壳体22。轴承24被构造为使轴12和转子14对方向28上的轴向载荷或推力载荷做出反应，并且使轴12和转子14对垂直于旋转轴线26的径向载荷做出反应。壳体22被构造为封闭定子18，并且对与定子18相关联的载荷(例如，由于定子18与转子14之间的磁相互作用而生成的载荷)做出反应。
电机10包括桥式变流器34和多个传感器36。桥式变流器34是与绕组20通信的串联连接桥式变流器，并且可操作以向绕组20供应电力信号。传感器36与桥式变流器34通信。传感器36被构造为检测转子14的位置并且向桥接变流器34提供换向信号，以用于基于转子14的位置来换向绕组20。在一种形式中，传感器36是霍尔效应传感器。霍尔效应传感器是成本相对较低的传感器，其可以用于提供转子位置检测/信令。在其他实施例中，可以采用其他传感器或换向信号系统，例如，诸如轮编码器之类的编码器、或者能够检测转子位置并基于该转子位置来提供换向信号的一个或多个其他传感器/系统/设备。
参照图2，示意性地图示了根据本发明的实施例的桥式变流器34的非限制性示例的一些方面。桥式变流器34包括N个桥式单元38和分压器40。桥式单元38串联耦合。N个桥式单元可以根据应用的需要而变化。例如，在一些实施例中，N＝8，而在其他实施例中，N可以是适合于特定应用的任何值。桥式单元38在图2中被标识为桥式单元38A，38B，38C…38N。每个桥式单元38包括多相逆变器42，其耦合到定子绕组20的子集44，这些逆变器42和子集44分别在图2中被图示为逆变器42A，42B，42C…42N和子集44A，44B，44C…44N，它们分别与桥式单元38A，38B，38C…38N相对应。在图2的非限制性示例中，多相逆变器42是三相逆变器，其耦合到子集44，该子集44各自具有三(3)个绕组20。在其他实施例中，可以采用其他数目的相和合适数目的绕组。在一种形式中，多相逆变器42是方波逆变器，并且向绕组20供应方波功率信号。在其他实施例中，可以采用其他波形。在一种形式中，没有对多相逆变器42进行脉冲宽度调制(PWM)。在其他实施例中，多相逆变器42可以是PWM逆变器，并且可以输出正弦波功率信号和/或具有其他波形的功率信号(包括方波和/或梯形波功率信号在内)。
桥式单元38串联耦合到电源VDC，以用于为桥式变流器34和电机10供电。在一种形式中，VDC是DC电压供应。在其他实施例中，VDC可以是整流后的AC电压源，例如，提供叠加有AC波动分量的DC电压。因为桥式单元38并且因此多相逆变器42串联耦合，所以每个桥式单元和逆变器两端的电压降或电位差是VDC/N，并且因此逆变器42以电压VDC/N向绕组20的子集44供电。在其他实施例中，逆变器单元可以以组合的串联/并联关系被耦合。例如，在一些实施例中，各组逆变器单元可以串联耦合，其中每组内的逆变器单元彼此并联布置，并且其中每个组相对于其他组串联布置。在这种情况下，N涉及相对于彼此串联布置的组的数目。
每个桥式单元38具有低压侧，在该处电流从桥式单元放电，该低压侧用作本地接地(local ground)46。本地接地46在图2中被标识为46A，46B，46C…46N，它们分别与桥式单元38A，38B，38C…38N相对应。每个逆变器42例如经由分流电阻器58(图3)而被耦合到用于相应桥式单元38的本地接地46。例如，逆变器42A，42B，42C…42N分别耦合到本地接地46A，46B，46C…46N。本地接地46实际上是用于对应桥式单元38及其组件的接地。用于每个桥式单元38的本地接地46处于与用于其他桥式单元38的本地接地的电位不同的电位。因此，每个桥式单元38的接地电位与其他桥式单元38的接地电位不同。
分压器40和串联连接的桥式单元38并联耦合到VDC。分压器40包括N个分段48。因此，每个分段48两端的电位差是VDC/N。分段48在图2中被图示为分段48A，48B，48C…48N，它们分别与N个串联桥式单元38中的相应桥式单元相对应以及因此与逆变器42相对应(例如，桥式单元38A，38B，38C…38N和逆变器42A，42B，42C…42N)。每个分段48在该分段的低压侧具有本地接地参考50，其在图2中被标识为本地接地参考50A，50B，50C…50N，它们分别与桥式单元38A，38B，38C…38N相对应。
每个桥式单元38被供应有共用转矩/速度需求信号，即，每个桥式单元38所共用的转矩/速度命令信号。转矩/速度需求信号从输入设备52(例如，诸如键盘或操纵杆之类的手动转矩/速度输入设备、控制器、或者任何其他合适的需求信号源)供应。输入设备52与每个桥式单元38隔离，例如，光学隔离。输入设备52对于所有桥式单元38是共用的，即，所有桥式单元38(例如，桥式单元38A，38B，38C…38N)从相同或共用的输入设备52接收转矩/速度命令信号。
参照图3，示意性地图示了根据本发明的实施例的桥式单元38的非限制性示例的一些方面。图3的桥式单元38可以是图2中所图示的桥式单元中的任何桥式单元。除了多相逆变器42之外，每个桥式单元38还包括控制器54和隔离器56，例如，光耦合器或其他信号隔离设备。在一些实施例中，每个桥式单元38还可以包括分流电流传感器58和/或DC链路电容器60。各种实施例可以包括图3中未图示的附加组件。
逆变器42包括多个开关设备62。在一种形式中，逆变器42采用低压MOSFET作为开关设备。在其他实施例中，除了MOSFET之外或代替MOSFET，可以使用其他开关设备，例如，IGBT和/或GaN开关设备。在一种形式中，呈三相逆变器形式的逆变器42采用六(6)个开关设备62。在其他实施例中，逆变器42可以具有任何数目的相，并且采用任何合适数目的开关设备62。
控制器54可通信地耦合到与特定桥式单元38相对应的以下组件：霍尔效应传感器36；逆变器42(在分流电流传感器58的两侧上)；本地接地46；以及光耦合器56。光耦合器56可通信地耦合到输入设备52，并且可操作以光学地隔离控制器54并向控制器54供应共用转矩/速度需求信号，即，供应给桥式变流器34的其他控制器54的相同需求信号。
控制器54可通信地耦合到逆变器42。控制器54还耦合到用于桥式单元38的本地接地46。控制器54被构造为提供用于操作逆变器42的控制信号。在一种形式中，控制器54是无刷DC(BLDC)控制器。在其他实施例中，除BLDC控制器之外或代替BLDC控制器，控制器54可以是永磁同步电动机(PMSM)控制器。在其他实施例中，控制器54可以采用其他形式。在一种形式中，控制器54可通信地耦合到逆变器42的开关设备62，并且被构造为提供用于操作逆变器42的控制信号，例如，以向开关设备62提供栅极驱动信号。在其他实施例中，控制器54可以向单独的栅极驱动器提供控制信号，该单独的栅极控制器向开关设备62提供栅极驱动信号。在一种形式中，控制器54提供栅极驱动信号，以生成从逆变器42输出并且因此从桥式单元38输出的方波。在其他实施例中，控制器54可以提供栅极驱动信号，以生成其他波形作为逆变器42的输出。在一种形式中，控制器54不是PWM控制器，这在一些实施例中可以降低电机10的成本。在其他实施例中，控制器54可以是PWM控制器，并且可以提供栅极驱动信号以生成从逆变器42输出的任何合适波形，例如，正弦波。控制器54不与逆变器42隔离。
传感器36可通信地耦合到控制器54，并且可操作以向控制器54提供换向信号，以用于控制开关设备62/逆变器42的输出。控制器54被构造为至少部分地基于来自传感器36的换向信号来提供用于操作逆变器42的控制信号。在一种形式中，传感器36不与控制器54隔离。在其他实施例中，传感器36可以与控制器54隔离，例如，光学地隔离。例如，在所图示的实施例中，传感器36用于每个桥式单元38。然而，在一些实施例中，传感器36可以被耦合到多于一个桥式单元38，例如，以用于彼此没有相位偏移的桥式单元、或者用于180°异相的桥式单元。在这种实施例中，传感器36将与桥式单元38中的一个或多个桥式单元38隔离，例如，因为桥式单元38具有处于不同电位的本地接地46。因为霍尔效应传感器与光耦合器或其他隔离设备相比较而言相对便宜，所以在一些实施例中可以优选的是，通过针对每个桥式单元38采用霍尔效应传感器36(例如，针对每个桥式单元38接地到本地接地46的霍尔效应传感器，这将不需要在传感器36与桥式单元38/控制器54之间使用光耦合器或其他隔离器)，来降低电机和/或桥式变流器的总体成本。
控制器54被耦合到分段48的本地接地参考50。控制器54被构造为，基于将N个桥式单元38中的对应桥式单元的本地接地46处的实际电压与针对N个桥式单元38中的对应桥式单元的本地接地参考50的参考电压作比较，来检测桥式单元38的电压不平衡。例如，在完全标称的电机10和桥式单元38的构建条件下，桥式单元电压是自平衡的。然而，由于诸如参数不匹配或公差之类的各种原因中的一个原因而可能引入不平衡。例如，转子和定子中或者转子和定子之间的气隙差异，转子和/或定子中的偏心，转子未对准或中心线偏移，绕组20、桥式单元38组件中的电气/电子参数的变化等等可能导致一个或多个桥式单元38的输出中的不平衡。控制器54被构造为选择性地增加或减少N个桥式单元38中的对应桥式单元的功率输出，以平衡桥式单元38。基于将针对桥式单元38的本地接地46处的实际电压与针对关联于对应桥式单元38的分段48的本地接地参考50处的参考电压作比较(例如，分别与桥式单元38A，38B，38C…38N相对应，将本地接地46A，46B，46C…46N处的电压分别与本地接地参考50A，50B，50C…50N作比较)，来增加或减少功率输出。例如，可以通过控制器54执行平衡，该控制器54为桥式单元调制供应给逆变器42的栅极驱动信号，以基于本地接地与本地接地参考的比较来增加或减少功率输出。
因为每个控制器54被耦合到用于每个桥式单元38的本地接地46，所以控制器54不需要与逆变器42隔离，这可以在一些实施例中降低成本。例如，对于具有六(6)个开关设备62的逆变器42，将有六(6)个隔离设备、例如光耦合器，否则需要将控制器54与每个逆变器42的开关设备62隔离。因此，例如，对于具有八(8)个三相逆变器的桥式变流器，在控制器54被耦合到本地接地46的实施例中，与少到仅有八(8)个隔离设备或更少的隔离设备(例如，针对每个桥式单元38输入的每个转矩/速度命令，有一个隔离设备)相反，可能需要48个隔离设备、例如光耦合器(例如，每个开关设备在一个隔离设备处的每个逆变器需要八(8)个逆变器乘以六(6)个开关设备)。在一些情况下(例如，具有八(8)个桥式单元)，例如在输入设备52与桥式单元中的一个桥式单元(例如，桥式单元38N)的本地接地46处于相同的接地电平的实施例中，可能仅需要七(7)个隔离设备。
另外，因为每个桥式单元38两端的电压降低于供电电压VDC，所以可以采用多个低成本逆变器、例如MOSFET逆变器，而非成本更高的高功率逆变器。例如，对于1200VDC电源，可以采用12个具有相关联的低成本控制器的低成本三相100V MOSFET逆变器，而非实质上更昂贵的1200V IGBT逆变器和对应的逆变器。而且，例如，通过串联地添加一个或多个附加桥式单元38、和/或通过将一个或多个桥式单元38并联添加到现有桥式单元38，一些实施例是可扩展的。在并联添加附加桥式单元的一些实施例中，相同的控制器54可以用于提供控制信号，例如，栅极驱动信号、或者用以控制用于附加的一个或多个添加的并联桥式单元的单独栅极驱动器的信号。
本发明的实施例包括一种用于具有多个定子绕组的多相电机的桥式变流器，该桥式变流器被供应有DC电压VDC，该桥式变流器包括：串联耦合的N个桥式单元，每个桥式单元具有多相逆变器，该多相逆变器耦合到定子绕组的子集，并且可操作以用电压VDC/N向该子集供电，每个桥式单元具有本地接地，该本地接地处于与对应于其他桥式单元的其他本地接地的电位不同的电位，其中多相逆变器耦合到用于桥式单元的本地接地；并且每个桥式单元还具有控制器，该控制器耦合到本地接地并且耦合到多相逆变器，并且被构造为提供用于操作多相逆变器的控制信号。
在一个改进中，桥式变流器还包括分压器，该分压器具有N个分段，每个分段与N个桥式单元中的一个桥式单元相对应，每个分段两端的电位差为VDC/N，每个分段具有本地接地参考，该本地接地参考被耦合到N个桥式单元中的对应一个桥式单元的控制器。
在另一改进中，控制器被构造为：基于将N个桥式单元中的对应一个桥式单元的本地接地处的实际电压与用于N个桥式单元中的对应一个桥式单元的本地接地参考处的参考电压作比较，来检测桥式单元的电压不平衡。
在再一改进中，控制器被构造为：基于将N个桥式单元中的对应一个桥式单元的本地接地处的实际电压与用于N个桥式单元中的对应一个桥式单元的本地接地参考处的参考电压作比较，来选择性地增加或减少N个桥式单元中的对应一个桥式单元的功率输出。
在又一改进中，桥式变流器还包括隔离设备，该隔离设备与每个控制器通信，并且可操作以隔离每个控制器并向每个控制器供应相同的需求信号。
在又一改进中，每个桥式单元包括开关设备；并且其中N个桥式单元中的对应一个桥式单元中的每个桥式单元的控制器被构造为向开关设备提供栅极驱动信号。
在又一改进中，控制器不与多相逆变器隔离。
在又一改进中，电机包括传感器，该传感器可操作以提供换向信号；其中控制器耦合到传感器，并且可操作以接收换向信号以及基于换向信号来提供控制信号；并且其中传感器不与控制器隔离。
本发明的实施例包括一种由DC电压VDC供电的多相电机，包括：多个定子绕组；桥式变流器，具有串联耦合的N个桥式单元，每个桥式单元具有多相逆变器，该多相逆变器耦合到定子绕组的子集，并且可操作以用电压VDC/N向该子集供电，每个桥式单元具有本地接地，该本地接地处于与对应于其他桥式单元的其他本地接地的电位不同的电位，其中多相逆变器被耦合到用于桥式单元的本地接地；每个桥式单元还具有控制器，该控制器耦合到本地接地并且耦合到多相逆变器，并且被构造为提供用于操作多相逆变器的控制信号；以及传感器，该传感器可操作以向控制器中的至少一个控制器提供换向信号。
在一个改进中，电机还包括分压器，该分压器具有N个分段，每个分段与N个桥式单元中的一个桥式单元相对应，每个分段两端的电位差为VDC/N，每个分段具有本地接地参考，该本地接地参考被耦合到N个桥式单元中的对应一个桥式单元的控制器。
在另一改进中，每个控制器被构造为：基于将N个桥式单元中的对应一个桥式单元的本地接地处的实际电压与用于N个桥式单元中的对应一个桥式单元的本地接地参考处的参考电压作比较，来检测桥式单元的电压不平衡。
在再一改进中，每个控制器被构造为：基于将用于N个桥式单元中的对应一个桥式单元的本地接地处的实际电压与用于N个桥式单元中的对应一个桥式单元的本地接地参考处的参考电压作比较，来选择性地增加或减少N个桥式单元中的对应一个桥式单元的功率输出。
在又一改进中，电机还包括光耦合器，该光耦合器与每个控制器通信，并且可操作以光学地隔离每个控制器并向每个控制器供应相同的需求信号。
在又一改进中，每个桥式单元包括开关设备；并且其中N个桥式单元中的对应一个桥式单元中的每个桥式单元的控制器被构造为向开关设备提供栅极驱动信号。
在又一改进中，控制器不与多相逆变器光学地隔离。
在又一改进中，传感器不与控制器隔离。
在又一改进中，电机还包括传感器，该传感器可操作以向控制器中的至少一个控制器提供换向信号。
在又一改进中，传感器与控制器中的该至少一个控制器光学地隔离。
本发明的实施例包括一种电机，包括：多个定子绕组；串联耦合的多个桥式单元，每个桥式单元具有多相逆变器，该多相逆变器被耦合到定子绕组的子集，并且可操作以向该子集供电；以及用于控制多相逆变器的部件，其中用于控制多相逆变器的部件不与多相逆变器隔离。
在一个改进中，电机还包括用于对桥式单元中的至少一个桥式单元的功率输出进行平衡的部件。
在另一改进中，电机还包括传感器，该传感器可操作以向用于控制的部件提供换向信号。
在再一改进中，传感器不与用于控制的部件隔离。
虽然在附图和前面的描述中已经对本发明进行了详细说明和描述，但是这些详细说明和描述在性质上被认为是说明性的而非限制性的，应当理解，仅已经对优选实施例进行了示出和描述，并且落入本发明的精神范围内的所有的改变和修改都要求受到保护。应当理解，虽然在上面的描述中所利用的诸如“优选的(preferable)”、“优选地(preferably)”、“优选(preferred)”或“更优选(more preferred)”之类的词语表示如此描述的特征可能是更期望的，但并不表示该特征是必须的，并且缺少该特征的实施例也被认为是落入由所附权利要求限定的本发明的范围之内。在阅读权利要求时，除非在权利要求中明确地指出相反的情况，否则当使用诸如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一个部分”之类的词语时，并不旨在将权利要求限制为一个项目。除非明确地指出相反的情况，否则当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，该项目可以包括一部分和/或整个项目。

Claims (28)

1.一种用于多相电机的桥式变流器，所述多相电机具有多个定子绕组，所述桥式变流器被供应有DC电压VDC，所述桥式变流器包括：
串联耦合的N个桥式单元，每个桥式单元具有多相逆变器，所述多相逆变器被耦合到所述定子绕组的子集，并且可操作以用电压VDC/N向所述子集供电，每个桥式单元具有本地接地，所述本地接地处于与对应于其他桥式单元的其他本地接地的电位不同的电位，其中所述多相逆变器被耦合到用于所述桥式单元的所述本地接地；以及
每个桥式单元还具有控制器，所述控制器被耦合到所述本地接地并被耦合到所述多相逆变器，并且被构造为提供用于操作所述多相逆变器的控制信号。
2.根据权利要求1所述的桥式变流器，还包括隔离设备，所述隔离设备与每个控制器通信，并且可操作以隔离每个控制器并向每个控制器供应相同的需求信号。
3.根据权利要求1所述的桥式变流器，其中每个桥式单元包括开关设备；并且其中所述N个桥式单元中的所述对应一个桥式单元中的每个桥式单元的所述控制器被构造为向所述开关设备提供栅极驱动信号。
4.根据权利要求3所述的桥式变流器，其中所述控制器不与多级逆变器隔离。
5.根据权利要求1所述的桥式变流器，其中所述电机包括传感器，所述传感器可操作以提供换向信号；其中所述控制器被耦合到所述传感器，并且可操作以接收所述换向信号并基于所述换向信号来提供所述控制信号；并且其中所述传感器不与所述控制器隔离。
6.一种用于多相电机的桥式变流器，所述多相电机具有多个定子绕组，所述桥式变流器被供应有DC电压VDC，所述桥式变流器包括：
串联耦合的N个桥式单元，每个桥式单元具有多相逆变器，所述多相逆变器被耦合到所述定子绕组的子集，并且可操作以用电压VDC/N向所述子集供电，每个桥式单元具有本地接地，所述本地接地处于与对应于其他桥式单元的其他本地接地的电位不同的电位，其中所述多相逆变器被耦合到用于所述桥式单元的所述本地接地；以及
每个桥式单元还具有控制器，所述控制器被耦合到所述本地接地并被耦合到所述多相逆变器，并且被构造为提供用于操作所述多相逆变器的控制信号；以及
所述桥式变流器还包括分压器，所述分压器具有N个分段，每个分段与所述N个桥式单元中的一个桥式单元相对应，每个分段两端的电位差为VDC/N，每个分段具有本地接地参考，所述本地接地参考被耦合到所述N个桥式单元中的对应一个桥式单元的所述控制器。
7.根据权利要求6所述的桥式变流器，其中所述控制器被构造为：基于将所述N个桥式单元中的所述对应一个桥式单元的所述本地接地处的实际电压与用于所述N个桥式单元中的所述对应一个桥式单元的所述本地接地参考处的参考电压进行比较，来检测桥式单元电压不平衡。
8.根据权利要求6所述的桥式变流器，其中所述控制器被构造为：基于将所述N个桥式单元中的所述对应一个桥式单元的所述本地接地处的实际电压与用于所述N个桥式单元中的所述对应一个桥式单元的所述本地接地参考处的参考电压进行比较，来选择性地增加或减少所述N个桥式单元中的所述对应一个桥式单元的功率输出。
9.根据权利要求6所述的桥式变流器，还包括隔离设备，所述隔离设备与每个控制器通信，并且可操作以隔离每个控制器并向每个控制器供应相同的需求信号。
10.根据权利要求6所述的桥式变流器，其中每个桥式单元包括开关设备；并且其中所述N个桥式单元中的所述对应一个桥式单元中的每个桥式单元的所述控制器被构造为向所述开关设备提供栅极驱动信号。
11.根据权利要求10所述的桥式变流器，其中所述控制器不与多级逆变器隔离。
12.根据权利要求6所述的桥式变流器，其中所述电机包括传感器，所述传感器可操作以提供换向信号；其中所述控制器被耦合到所述传感器，并且可操作以接收所述换向信号并基于所述换向信号来提供所述控制信号；并且其中所述传感器不与所述控制器隔离。
13.一种由DC电压VDC供电的多相电机，包括：
多个定子绕组；
桥式变流器，所述桥式变流器具有串联耦合的N个桥式单元，每个桥式单元具有多相逆变器，所述多相逆变器被耦合到所述定子绕组的子集，并且可操作以用电压VDC/N向所述子集供电，每个桥式单元具有本地接地，所述本地接地处于与对应于其他桥式单元的其他本地接地的电位不同的电位，其中所述多相逆变器被耦合到用于所述桥式单元的所述本地接地；
每个桥式单元还具有控制器，所述控制器被耦合到所述本地接地并被耦合到所述多相逆变器，并且被构造为提供用于操作所述多相逆变器的控制信号；以及
传感器，所述传感器可操作以向所述控制器中的至少一个控制器提供换向信号。
14.根据权利要求13所述的电机，还包括光耦合器，所述光耦合器与每个控制器通信，并且可操作以光学地隔离每个控制器并向每个控制器供应相同的需求信号。
15.根据权利要求13所述的电机，其中每个桥式单元包括开关设备；并且其中所述N个桥式单元中的所述对应一个桥式单元中的每个桥式单元的所述控制器被构造为向所述开关设备提供栅极驱动信号。
16.根据权利要求15所述的电机，其中所述控制器不与所述多相逆变器光学地隔离。
17.根据权利要求13所述的电机，其中所述传感器不与所述控制器隔离。
18.一种由DC电压VDC供电的多相电机，包括：
多个定子绕组；
桥式变流器，所述桥式变流器具有串联耦合的N个桥式单元，每个桥式单元具有多相逆变器，所述多相逆变器被耦合到所述定子绕组的子集，并且可操作以用电压VDC/N向所述子集供电，每个桥式单元具有本地接地，所述本地接地处于与对应于其他桥式单元的其他本地接地的电位不同的电位，其中所述多相逆变器被耦合到用于所述桥式单元的所述本地接地；
每个桥式单元还具有控制器，所述控制器被耦合到所述本地接地并被耦合到所述多相逆变器，并且被构造为提供用于操作所述多相逆变器的控制信号；
传感器，所述传感器可操作以向所述控制器中的至少一个控制器提供换向信号；以及
所述电机还包括分压器，所述分压器具有N个分段，每个分段与所述N个桥式单元中的一个桥式单元相对应，每个分段两端的电位差为VDC/N，每个分段具有本地接地参考，所述本地接地参考被耦合到所述N个桥式单元中的对应一个桥式单元的所述控制器。
19.根据权利要求18所述的电机，其中每个控制器被构造为：基于将所述N个桥式单元中的所述对应一个桥式单元的所述本地接地处的实际电压与用于所述N个桥式单元中的所述对应一个桥式单元的所述本地接地参考处的参考电压进行比较，来检测桥式单元电压不平衡。
20.根据权利要求18所述的电机，其中每个控制器被构造为：基于将用于所述N个桥式单元中的所述对应一个桥式单元的所述本地接地处的实际电压与用于所述N个桥式单元中的所述对应一个桥式单元的所述本地接地参考处的参考电压的比较，来选择性地增加或减少所述N个桥式单元中的所述对应一个桥式单元的功率输出。
21.根据权利要求18所述的电机，还包括光耦合器，所述光耦合器与每个控制器通信，并且可操作以光学地隔离每个控制器并向每个控制器供应相同的需求信号。
22.根据权利要求18所述的电机，其中每个桥式单元包括开关设备；并且其中所述N个桥式单元中的所述对应一个桥式单元中的每个桥式单元的所述控制器被构造为向所述开关设备提供栅极驱动信号。
23.根据权利要求22所述的电机，其中所述控制器不与所述多相逆变器光学地隔离。
24.根据权利要求18所述的电机，其中所述传感器不与所述控制器隔离。
25.一种电机，包括：
多个定子绕组；
串联耦合的多个桥式单元，每个桥式单元具有多相逆变器，所述多相逆变器被耦合到所述定子绕组的子集，并且可操作以向所述子集供电，每个桥式单元具有本地接地，所述本地接地处于与对应于其他桥式单元的其他本地接地的电位不同的电位，其中所述多相逆变器被耦合到用于所述桥式单元的所述本地接地；以及
用于控制所述多相逆变器的部件，其中用于控制所述多相逆变器的所述部件被耦合到用于每个桥式单元的所述本地接地并且不与所述多相逆变器隔离。
26.根据权利要求25所述的电机，还包括用于对所述桥式单元中的至少一个桥式单元的功率输出进行平衡的部件。
27.根据权利要求25所述的电机，还包括传感器，所述传感器可操作以向用于控制的所述部件提供换向信号。
28.根据权利要求27所述的电机，其中所述传感器不与用于控制的所述部件隔离。
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